SU723277A2

SU723277A2 - Controllable-leakage end seal

Info

Publication number: SU723277A2
Application number: SU782593827A
Authority: SU
Inventors: Николай Васильевич Передрий
Original assignee: Peredrij Nikolaj V
Priority date: 1978-03-24
Filing date: 1978-03-24
Publication date: 1980-03-25

Description

Изобретение относитс к уплотнительной технике. . По основному авт.свид. № 446695 известно уплотнение, содержащее вра и неподвижное кольца, на одной из рабочих поверхностей которых выполнен р д камер,.а на другой несколько каналов, выходные отверст которых расположены на тоМ же диаметре , .что и камеры. Число каналов меньше числа камер, так что они могут сообщать с полостью уплотн емой среды лишь часть камер. Недостатками этого изобретени вл ютс недостаточна осева и угл ва жесткость его жидкостной пленки между рабочими поверхност ми, при высоких частотах вращени (свыше 1500 об/мин.), и то, что при работе уплотнени в услови х возрастающих скоростей скольжени (свыше 25 м/с) из-за больших тепловыделений в торцо вом зазоре уплотнени отсутствует требуема смазка рабочих поверхносте Отсутствие требуемой осевой и угловой жесткости уплотнени при высоких частотах вращени вызвано тем что жидкость подводитс непосредственно в камеры с помощью пересекающих эти камеры каналов, которые практически не облгщают гидравлическим сопротивлением. Поэтому толщина жидкостной пленки между рабочими поверхност ми и непараллельности между ними не вл ютс решаюии1ми факторами вли ни на величину разжимающей силы в торцовой щели уплотнени . Это приводит к нарушению герметичности из-за посредственных соприкосновений трущихс поверхностей и их разрушени м, в св зи с чем не обеспечиваетс требуема надежность и долговечность уплотнени . Вследствие возрастающего количества тепла с ростом скоростей скольжени наблюдаетс недостаточный теплоотвод на участках между подвод щими каналами. Подобные услови имеют место и на сплошном по ске со стороны выхода торцовой щели, так как здесь наблюдаютс зоны с пониженным и даже отрицательным давлением. Все это приводит к разрушени м указанных участков трущихс поверхностей, в св зи с чем при возрастающих скорост х скольжени понижаютс надежность и долговечность уплотнени . Цель изобретени - повыщение герметичности , увеличение осевой и угловой . жест кости жидкостной пленки, улучшение условий смазки, повыи ение наежности и долговечности уплотнени услови х высоких скоростей скольжеи , частот вращени и перепадов авлени .This invention relates to a sealing technique. . On the main auth. No. 446695 a seal is known that contains a ring and a fixed ring, on one of the working surfaces of which a number of chambers are made, and on the other several channels, the outlet openings of which are located on the same diameter, and that of the chamber. The number of channels is less than the number of chambers, so that they can report only part of the chambers with the cavity of the densified medium. The disadvantages of this invention are the insufficient axial and coal stiffness of its liquid film between the working surfaces, at high rotational frequencies (above 1500 rpm), and the fact that when compaction works under conditions of increasing sliding speeds (above 25 m / c) due to the large heat dissipation in the end gap of the seal, the required lubrication of the working surfaces is absent The lack of the required axial and angular rigidity of the seal at high rotational frequencies is caused by the fact that the liquid is supplied directly to the chambers through w intersecting channels, these cameras, which are substantially oblgschayut hydraulic resistance. Therefore, the thickness of the liquid film between the working surfaces and the non-parallelism between them are not decisive factors affecting the amount of unclenching force in the end gap of the seal. This leads to a breach of tightness due to mediocre contact of the rubbing surfaces and their destruction, in connection with which the required reliability and durability of the seal is not ensured. Due to the increasing amount of heat with increasing slip speeds, insufficient heat dissipation is observed in the areas between the supply channels. Similar conditions also exist on a continuous view from the exit side of the end slit, since here there are areas with reduced and even negative pressure. All this leads to the destruction of the said areas of the rubbing surfaces, in connection with which, with increasing sliding speeds, the reliability and durability of the compaction decrease. The purpose of the invention is to increase the tightness, increase the axial and angular. stiffness of the liquid film, improvement of lubrication conditions, increase in the reliability and durability of the seal under conditions of high sliding speeds, rotational frequencies and differential drops.

Поставленна цель достигаетс тем, то в yплoтнeнии содержащем одно кольцо с замкнутыми камерами и одно с питаюцдами эти камеры каналами, число которых меньше камер и выходные отверсти расположены на той же окружности, что и камеры, замкнутые кагиеры и питаюшле каналы выполнены на каждой из двух рабочих поверхностей , а выходные участки кангшов одной из поверхностей не расположены на окружности расположени камер противоположной поверхности и смещены в сторону полости высокого давлени .The goal is achieved by the fact that in the seal containing one ring with closed chambers and one with these channels, the number of which is smaller than the chambers and the outlets are located on the same circumference as the chambers, the closed kagier and feed channels are made on each of two surfaces, and the outlet sections of the kangshov of one of the surfaces are not located on the circumference of the chambers of the opposite surface and are shifted towards the high-pressure cavity.

Такое конструктивное решение позвол ет , во-первых, повысить герметичность , осевую и угловую жесткости жидкостной пленки основного уплотнени . Здесь обеспечиваетс более глубокое дросселирование давлени по ширине контакта поверхностей вследствие односторонней подпитки камер, а также радиального смещени каналов одной поверхности по отношению к. камерам другой поверхности , благодар чему осуществл етс при вращении вала лишь их частичное перекрытие.This design solution allows, firstly, to increase the tightness, axial and angular stiffness of the liquid film of the main seal. Here, a deeper throttling of the pressure across the width of the contact surfaces is ensured due to one-sided feeding of the chambers, as well as radial displacement of the channels of one surface relative to the chambers of the other surface, due to which only a partial overlap occurs when the shaft rotates.

Поэтому величина зазора между поверхност ми трени и.непараллельности между ними вл ютс определ ющими факторами вли ни на величину разжимающей силы в торцовом зазоре. Этим исключаютс непосредственные соприкосновени поверхностей трени .Therefore, the size of the gap between the friction surfaces and the non-parallelism between them are the determining factors influencing the magnitude of the unclenching force in the end gap. This eliminates the direct contact of the friction surfaces.

Во-вторых, предложенна конструкци позвол ет больше, чем в основном уплотнении приблизить к выходу щели камеры одной поверхности, питающиес от камер противоположной поверхности. Это улучшает услови смазки в указанных участках контакта трущихс поверхностей , устран ет зоны с пониженным и отрицательным давлением жидкости , стабилизирует сплошность и непрерывность жидкостной пленки.Secondly, the proposed design allows more than in the main seal to bring to the slot exit the chambers of one surface fed from the chambers of the opposite surface. This improves the lubrication conditions in the specified areas of contact between the rubbing surfaces, eliminates areas with low and negative pressure of the liquid, stabilizes the continuity and continuity of the liquid film.

В-третьих, каналы одной поверхности , ,участки выхода которых не расположены на окружности расположени камер противоположной поверхности и смещены К входу торцовой щели, дают возможность на участках трущихс поверхностей со стороны входа торцовой щели улучшить услови смазки и эффективность теплоотвода.Third, the channels of one surface, whose exit areas are not located on the circumference of the chambers of the opposite surface and are displaced to the entrance of the end slot, make it possible to improve the lubrication conditions and the efficiency of the heat sink on the rubbing surfaces on the entrance side of the end slot.

В-четвертых, наличие камер на трушлхс поверхност х и радиальное смещение камер одной поверхности по отношению к камерам другой поверхности приводит к дополнительным высокочастотным колебани м этих поверхностей, что уменьшает потери на трение в зазоре.Fourthly, the presence of chambers on the surfaces of the surfaces and the radial displacement of chambers of one surface relative to the chambers of the other surface leads to additional high-frequency oscillations of these surfaces, which reduces friction losses in the gap.

На фиг, .1 изображено уплотнение, продол.ьный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1г на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1.Fig, .1 shows the seal, continued section; in fig. 2 shows a section A-A in FIG. 1 g in FIG. 3 shows a section BB in FIG.

Уплотнение содержит корпус 1, 5 крышку 2, вал 3, на котором неподвижно закреплено вращающеес кольцо 4. Неподвижное кольцо 5 установлено на выступе 6 крышки., уааотнено резиновым кольцом 7, поджато пружиной 8 и зафикQ сировано от вращени штифтом 9. Рабоча поверхность кольца 4 содержит по окружности р д камер 10 и между ними питающие каналы 11, выходные отверсти 12 которых расположеныThe seal includes a housing 1, 5, a cover 2, a shaft 3, on which a rotating ring 4 is fixedly fixed. A fixed ring 5 is mounted on the protrusion 6 of the cover. It is sealed with a rubber ring 7, pressed by a spring 8 and fixed from rotation by a pin 9. Working surface of the ring 4 contains around the circumference a number of chambers 10 and between them the supply channels 11, the outlet openings 12 of which are located

г на том диаметре, что и камеры 13 рабочей поверхности кольца 5. Рабоча поверхность кольца 5 содержит между камерами 13 каналы 14, участки выхода 15 которых не расположены на окружности расположени камер 10g on the same diameter as the chamber 13 of the working surface of the ring 5. The working surface of the ring 5 contains between the chambers 13 channels 14, the exit portions 15 of which are not located on the circumference of the chambers 10

поверхности кольца 4 и смещены в сторону входа 16 торцовой щели. Камеры 10 поверхности кольца 4 расположены на окружности диаметром меньшим диаметра расположени камер 13 поверх5 ности кольца 5, так что Максимально смещены в сторону выхода 17 торцовой щели. the surface of the ring 4 and is offset in the direction of the entrance 16 of the end slit. The chambers 10 of the surface of the ring 4 are located on a circle with a diameter smaller than the diameter of the chambers 13 located on the surface of the ring 5, so that Maximally displaced towards the exit 17 of the end slit.

Уплотнение работает следующим образом.Seal works as follows.

0При вращении вала 3 жидкость с0When rotating the shaft 3, the liquid with

полости В высокого давлени поочередно подводитс к камерам 13 каналами 11. Затем жидкость с каждой камеры 13 поочередно подводитс в каждую каме5 ру 10 с некоторыми потер ми давлени , вызванными щелевым дросселированием от частичного перекрыти при вращении вала камер 10 и 13.cavities in high pressure are alternately supplied to chambers 13 by channels 11. Then, liquid from each chamber 13 is alternately supplied to each chamber 10 with some pressure losses caused by slit throttling from partial overlap during rotation of the shaft of chambers 10 and 13.

Увеличение или уменьшение зазораIncrease or decrease clearance

« в контакте между трущимис поверхност ми и величины непараллельности между ними вызывает решающее изменение эпюры давлени , а. следовательно, и разжимающей силы на том участке контакта, жидкостна плёнка которого"In contact between the rubbing surfaces and the magnitudes of non-parallelism between them causes a decisive change in the pressure profile, as well. consequently, the unclenching force in the contact area, the liquid film of which

5 подвержена вли нию щелевого дросселировани . Это устран ет непараллельности между поверхност ми и способствует уменьшению амплитуды колебаний жидкостной пленки, что повышает5 is subject to slit throttling. This eliminates non-parallelism between the surfaces and helps to reduce the amplitude of oscillations of the liquid film, which increases

0 герметичность уплотнени , а также за счет высокой частоты этих колебаний снижает потери на трение между рабочими поверхност ми.The tightness of the seal, as well as due to the high frequency of these oscillations, reduces friction losses between the working surfaces.

Claims

Invention Formula

Mechanical seal with adjustable leakage by author. No. 446695, characterized in that, in order to increase the service life by increasing the rigidity of the liquid film and improving the lubrication conditions of the working surfaces, closed chambers and channels are made on each

from the working surfaces, while the output sections of the channels on one of the surfaces and the camera on the opposite surface are located on

Aa

"

Fig

a circle of different diameter so that the outlet sections of the channels are shifted towards the high pressure cavity.

U.

l

Bb

0

Fig5